近日，深圳大学化学与环境工程学院王守国教授团队联合珠海先进技术研究院武栋教授，在美国化学会旗舰期刊《Journal of the American Chemical Society》（JACS，影响因子16.6）发表题为“Enantioselective Defluorinative C(sp²)–H Allylation of Acrylamides Enabled by CpˣRh(III) Catalysis”的研究论文，报道了一种手性CpˣRh(III)催化的丙烯酰胺对映选择性脱氟C(sp²)–H烯丙基化反应。

手性氟代烯烃是药物化学和有机合成中的重要结构单元，既可作为酰胺键的生物电子等排体，也可用于构建结构复杂的含氟分子。然而，从简单易得的原料出发，同时实现C–H键官能化、C–F键选择性断裂以及产物立体化学的精准控制，仍具有较大挑战。针对这一问题，研究团队以丙烯酰胺和酰胺取代的烯丙基偕二氟化物为原料，利用手性CpˣRh(III)催化剂，实现了对映选择性脱氟C(sp²)–H烯丙基化。反应通过烯基C–H键活化、对映选择性迁移插入和β-氟消除等过程，直接生成含氟手性1,4-跳跃二烯，最高收率和对映选择性均达到99%，并表现出优异的区域选择性和烯烃几何选择性。

该反应具有较广的底物适用范围和良好的官能团兼容性，可适用于多种不同取代的丙烯酰胺和烯丙基偕二氟化物。多种药物及生物活性分子衍生底物也能顺利参与反应，显示出该方法在复杂分子后期修饰中的应用潜力。所得产物还可进一步转化为羧酸、酰胺和氟代烯丙醇等多种含氟手性分子。值得注意的是，当采用酯基取代的烯丙基偕二氟化物时，反应进一步发生分子内aza-Michael加成，可一步构建含有三个连续立体中心的手性2-哌啶酮，最高对映选择性达到99% ee，非对映选择性大于20:1，体现了该催化体系在构建复杂含氮手性骨架方面的潜力。机理研究表明，反应中的C–H键活化具有可逆性，对映选择性主要在烯烃迁移插入过程中建立，随后经β-氟消除形成具有特定几何构型的氟代烯烃。该工作将不对称C–H键活化与选择性C–F键断裂相结合，为含氟手性1,4-跳跃二烯和手性2-哌啶酮的模块化合成提供了新的反应平台。

深圳大学博士后牟树彬和副研究员罗木鹏为论文共同第一作者，深圳大学王守国特聘教授与珠海先进技术研究院武栋教授为共同通讯作者，深圳大学为该项工作的第一完成单位。

该研究得到广东省基础与应用基础研究基金、深圳市科技计划项目及深圳大学科研启动经费等项目的资助。

论文链接：
https://doi.org/10.1021/jacs.6c17644